[發明專利]基于AR技術的醫學樣品展示方法和計算機設備、存儲介質

在審

• 申請號: 201710720138.2
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107590858A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 胡柏;費文媛;許娟;盛斌;冀欣;李羿
• 申請（專利權）人: 上海妙影醫療科技有限公司;上海交通大學
• 主分類號: G06T19/00
• 分類號: G06T19/00;G06T17/30
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 謝曲曲

技術領域

本發明涉及醫學技術領域，特別是涉及一種基于AR技術的醫學樣品展示方法和計算機設備、存儲介質。

背景技術

在醫療教學過程中，經常需要使用醫學樣品進行展示，以幫助學員了解相關的醫療知識，加深學員對醫療知識的理解。但是在醫學樣品的展示過程中，會出現醫學樣品磨損、損壞的情況且不方便學員觀看。

發明內容

基于此，有必要提供一種不會導致醫學樣品磨損、損壞問題發生且便于觀看的基于AR技術的醫學樣品展示方法和計算機設備、存儲介質。

一種基于AR技術的醫學樣品展示方法，包括：

獲取待展示的醫學樣品的三維有向點云數據；

將所述三維有向點云數據建立為八叉樹的數據結構，并定義空間函數；

根據所述八叉樹和所述空間函數計算向量場；

為求解指示函數，使所述指示函數梯度同所述向量場逼近擬合；

將擬合過程轉換為求解泊松問題得到所述指示函數；

通過所述指示函數提取對應的等值面并重建實物的表面模型；

結合細節層次算法中的粗糙程度判定算法對所述表面模型進行網格簡化；

對網格簡化后的表面模型進行紋理貼圖形成醫學樣品的三維模型；以及

通過AR顯示設備對所述醫學樣品的三維模型進行顯示。

上述基于AR技術的醫學樣品展示方法，先獲取待展示的醫學樣品的三維有向點云數據，然后利用該三維有向點云數據通過表面重建過程重建醫學樣品的表面模型，并結合細節層次算法中的粗糙程度判定算法對表面模型進行網格簡化后對表面模型進行紋理貼圖形成醫學樣品的三維模型，最終通過AR顯示設備對該醫學樣品的三維模型進行顯示。上述方法可以結合AR顯示技術對醫學樣品的三維模型進行投影顯示，從而無需使用真實的醫學樣品進行展示，不會造成醫學樣品的損害、磨損問題。并且，顯示過程可以根據需要調整顯示位置，方便用戶觀看。

在其中一個實施例中，所述對網格簡化后的表面模型進行紋理貼圖形成醫學樣品的三維模型的步驟中，在進行紋理貼圖之后、形成醫學樣品的三維模型之前，還包括：采用細節層次算法對所述表面模型進行網格簡化。

在其中一個實施例中，所述獲取待展示的醫學樣品的三維有向點云數據的步驟中，是通過三維掃描方式獲取所述三維有向點云數據；

在所述獲取待展示的醫學樣品的三維有向點云數據的步驟之前，還包括在所述醫學樣品上的多個位置設置標記的步驟。

在其中一個實施例中，所述結合細節層次算法中的粗糙程度判定算法對所述表面模型進行網格簡化的步驟包括：

利用粗糙程度判定算法將所述表面模型上的各面片劃分為粗糙組和平坦組；

將所述粗糙組內的各面片按照第一縮減率進行網格簡化；

將所述平坦組內的各面片按照第二縮減率進行網格簡化；所述第二縮減率大于所述第一縮減率；以及

將網格簡化后的面片合并形成表面模型。

在其中一個實施例中，所述利用粗糙程度判定算法將所述表面模型上的各面片劃分為粗糙組和平坦組的步驟中，平坦組內的面片數大于所述粗糙組內的面片數。

在其中一個實施例中，還包括在所述為求解指示函數，使所述指示函數梯度同所述向量場逼近擬合的步驟中引入屏蔽因數的步驟；所述屏蔽因數用于對所述三維有向點云數據進行點集約束和梯度約束，避免所述指示函數發生偏移。

在其中一個實施例中，在所述為求解指示函數，使所述指示函數梯度同所述向量場逼近擬合的步驟中，還包括引入獨立尺度屏蔽因數的步驟；所述獨立尺度屏蔽因數用于對擬合過程進行修正，以使得所述實物的表面模型的形狀不隨所述三維有向點云數據的尺度規模的變化而變化。

在其中一個實施例中，所述獲取待展示的醫學樣品的三維有向點云數據的步驟之后還包括：對所述三維有向點云數據進行預處理的步驟。

一種計算機設備，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現前述任一實施例所述的方法的步驟。

一種存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行時實現前述任一實施例所述的方法的步驟。

附圖說明

圖1為一實施例中的基于AR技術的醫學樣品展示方法的流程圖；

圖2為一實施例中采用三維掃描方法獲取三維有向點云數據的示意圖；

圖3為一實施例中的八叉樹的結構示意圖；

圖4為圖1中步驟S170在一實施例中的具體流程圖；